【正文】 要結(jié)構(gòu)１、底盤的結(jié)構(gòu)水平定向攤鋪機(jī)底盤目前的結(jié)構(gòu)一般為液壓驅(qū)動，剛性連接式車架，底盤主要包括車架及行走裝置，車架為框架焊接結(jié)構(gòu)，上面有發(fā)動機(jī)、油水散熱器、燃油及液壓油箱、操縱裝置等的安裝支架；底盤的行走裝置主要包括驅(qū)動輪、導(dǎo)向輪、支重輪、托鏈輪、履帶總成、履帶漲緊裝置及行走減速機(jī)、縱梁等組成。底盤的行走裝置主要包括履帶張緊裝置、橡膠履帶總成、驅(qū)動輪、導(dǎo)向輪、支重輪及行走減速機(jī)等組成。一般設(shè)計時優(yōu)先選用整體式橡膠履帶，若不能選到適合水平定向攤鋪機(jī)重量的履帶，則要選用ＢＥＲＣＯ公司的橡膠履帶。 另外底盤的結(jié)構(gòu)在設(shè)計前應(yīng)協(xié)調(diào)知道以下幾個方面的： （４）如有問題請及時反饋，并與相關(guān)設(shè)計者協(xié)調(diào)等等。由上來確定發(fā)動機(jī)選件及安裝形式采用幾點(diǎn)式安裝；向液壓系統(tǒng)設(shè)計者提供發(fā)動機(jī)取力口（ＰＴＯ）旋向及輸出功率的資料；與散熱系統(tǒng)設(shè)計者協(xié)調(diào)發(fā)動機(jī)風(fēng)扇直徑，速比及風(fēng)量的數(shù)據(jù)；與電器設(shè)計者協(xié)調(diào)發(fā)動機(jī)電路連接方案；選定并安裝聯(lián)軸器；進(jìn)排氣附件安裝；設(shè)計要求滿足發(fā)動機(jī)工況并加裝進(jìn)氣阻塞指示報警裝置；具體安裝形式和安裝結(jié)構(gòu)與相關(guān)設(shè)計者協(xié)調(diào)，如有問題請及時互相反饋等。另外動力頭推拉裝置是動力頭回拉或進(jìn)給運(yùn)動的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一般由一對低速大扭矩馬達(dá)驅(qū)動一對減速機(jī)，由減速機(jī)驅(qū)動鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)，由鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)向動力頭提供進(jìn)給力或回拉力。動力頭推拉裝置的結(jié)構(gòu)為：動力頭推拉裝置是動力頭回拉或進(jìn)給運(yùn)動的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過液壓馬達(dá)，減速機(jī)，主動鏈輪，鏈條，由鏈條向動力頭提供進(jìn)給力或回拉力。需對鉆桿的升降、梭臂的伸縮、動力頭的位置、裝卸完成的檢測等功能進(jìn)行邏輯控制，實(shí)現(xiàn)多動作間的切換，控制系統(tǒng)采用先進(jìn)的ＰＬＣ控制；總之，上述的動作過程及邏輯控制基本相似，以ＤＩＴＣＨ ＷＩＴＣＨ公司的最為先進(jìn)，溝神的液壓抓手、梭臂液壓止動、絲扣油涂抹、列數(shù)選擇裝置等功能，已被作為鉆桿存取的速度、可靠性、效率方面的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)除溝神公司外各廠家的結(jié)構(gòu)相似，溝神公司的整個虎鉗是裝在浮動支撐座上，以保護(hù)虎鉗在鉆桿裝卸時免受沖擊。徐工研究院開發(fā)出ＺＤ１２４５／ＺＤ１５５０／ＺＤ２０７０水平定向鉆采用的錨固裝置的結(jié)構(gòu)為：螺旋鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)，地錨閥有的放在錨固裝置，有的地錨閥放在發(fā)動機(jī)罩內(nèi)等。 水平定向鉆的目前導(dǎo)向系統(tǒng)有手持式跟蹤系統(tǒng)和有纜式導(dǎo)向系統(tǒng)。手持式跟蹤系統(tǒng)，該系統(tǒng)由三部分組成：孔底探頭，地表手持式接收機(jī)和同步顯示器。 水平定向鉆的攤鋪機(jī)系統(tǒng)由隨車攤鋪機(jī)系統(tǒng)與攤鋪機(jī)攪拌系統(tǒng)組成；攤鋪機(jī)攪拌系統(tǒng)用于攤鋪機(jī)混配、攪拌、向隨車攤鋪機(jī)系統(tǒng)提供攤鋪機(jī)，隨車攤鋪機(jī)系統(tǒng)將攤鋪機(jī)加壓，通過動力頭、鉆桿、鉆頭打入孔內(nèi)，以穩(wěn)定孔壁，降低回轉(zhuǎn)扭矩、拉管阻力，冷卻鉆頭、發(fā)射探頭，清除鉆進(jìn)產(chǎn)生的土屑等。結(jié) 論時間如水，畢業(yè)設(shè)計的完成代表四年的大學(xué)生活即將結(jié)束。攤鋪機(jī)技術(shù)要求高、攤鋪機(jī)不僅要具有高效性、環(huán)保性，更要具有復(fù)合性。為了使自己能夠完成任務(wù)，我嚴(yán)格要求自己，使自己的設(shè)計按照國家的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制圖,并且從中學(xué)到很多的知識。同時，也是對大學(xué)四年學(xué)習(xí)知識的一次檢驗，達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計的根本目的。我也發(fā)現(xiàn)僅僅書本上的知識在實(shí)際設(shè)計應(yīng)用中是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有通過長期的實(shí)踐經(jīng)驗才能設(shè)計出滿意的產(chǎn)品。這臺攤鋪機(jī)是集回轉(zhuǎn)、沖擊鉆進(jìn)工藝于一體的多功能復(fù)合型攤鋪機(jī)，用轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時可用于第四世紀(jì)覆蓋層，沖擊鉆進(jìn)時可用于卵石、灰?guī)r、花崗巖等硬巖地層。本次設(shè)計我設(shè)計的是攤鋪機(jī)的設(shè)計。攤鋪機(jī)罐容量為５００加侖和１０００加侖兩種攤鋪機(jī)系統(tǒng)，用戶還可選用兩個攤鋪機(jī)罐并聯(lián)，一個攪拌一個供應(yīng)攤鋪機(jī)。目前國內(nèi)市場上主要有ＤＣＩ公司的Ｄｉｇｉｔｒａｋ導(dǎo)向裝置、雷迪公司的ＲＤ３８６型導(dǎo)向儀等，以ＤＣＩ的應(yīng)用最為廣泛，精度和數(shù)據(jù)處理速度更快，技術(shù)較為先進(jìn)，用戶反應(yīng)較好。目前各廠家普遍采用的是螺旋鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)：用低速大扭矩馬達(dá)驅(qū)動螺旋桿，用液壓油缸施加推、拉力進(jìn)行鉆進(jìn)或鉆出，各廠家在具體結(jié)構(gòu)上略有差別。６、錨固裝置的結(jié)構(gòu) 水平定向鉆的虎鉗位于攤鋪機(jī)的前部，由前、后虎鉗組成。徐工研究院開發(fā)出ＺＤ１２４５／ＺＤ１５５０／ＺＤ２０７０水平定向鉆采用的鉆桿存取裝置采用液壓梭臂伸縮存取鉆桿。國內(nèi)外各廠家的結(jié)構(gòu)不盡相同，主要在鉆桿的存取、輸送上有差別，有的采用人工存取鉆桿，人工裝卸鉆桿方式作業(yè)不僅效率低而且增加了操作人員的勞動強(qiáng)度；有的采用四連桿機(jī)構(gòu)存取鉆桿，但它們普遍利用彈簧的回縮力作為夾緊力，經(jīng)常出現(xiàn)鉆桿脫落等事故，工作不可靠，不但影響作業(yè)效率，而且可能引起已鉆孔的坍塌、埋鉆等重大事故；有的采用旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)輸送鉆桿，該機(jī)構(gòu)可較方便地裝卸鉆桿，減輕操作者的勞動強(qiáng)度，提高工作效率。４、鉆桿裝卸的結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)是鏈輪鏈條受力較大；ＣＡＳＥ公司的鏈輪鏈條倍力機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是鏈條受力是推拉力的一半，工作平穩(wěn)，缺點(diǎn)是工作速度慢，結(jié)構(gòu)尺寸大，成本高；國內(nèi)廊坊雙油缸機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是回拖力大于鉆進(jìn)力，成本較低，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)尺寸太大，工作的平穩(wěn)性差，使用壽命低，不能用于化要求高和自行走的機(jī)型上等。 目前，動力頭的傳動方式主要有鏈傳動和齒輪傳動；如ＣＡＳＥ攤鋪機(jī)的動力頭的傳動方式為鏈傳動；鏈傳動的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，缺點(diǎn)是傳動平穩(wěn)性差、壽命短、輸出扭矩小。 、動力頭的減速比不一樣：由于減速機(jī)傳動比的改變，所以動力頭的減速比也有變動。 、減速機(jī)的選型不一樣：同噸位的水平定向鉆選不到完全相同的減速機(jī)，所以各廠家的該減速機(jī)的減速比和性能參數(shù)有所變動。動力頭有以下功能：（１）驅(qū)動鉆桿鉆頭回轉(zhuǎn)；（２）承受鉆進(jìn)、回拖過程中產(chǎn)生的反力；（３）攤鋪機(jī)進(jìn)入鉆桿的通道。３、動力頭的結(jié)構(gòu)一般水平定向攤鋪機(jī)設(shè)計時發(fā)動機(jī)選用國外的Ｊｏｈｎ Ｄｅｅｒｅ增壓水冷發(fā)動機(jī)或選用美國康明斯公司的增壓中冷發(fā)動機(jī)，為了適應(yīng)不同用戶的需求，也可選裝國內(nèi)的二汽東風(fēng)的康明斯發(fā)動機(jī)及玉柴等廠的發(fā)動機(jī)。２、發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) （２）支腿布置尺寸具體結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足幾何相容；無機(jī)構(gòu)干涉現(xiàn)象；底盤的履帶張緊裝置由張緊油缸、張緊彈簧、導(dǎo)向輪、油杯等組成。底盤的車架后端設(shè)計時可兩個蛙式支腿或兩個垂直的支腿，可有效降低支腿部分重量及簡化結(jié)構(gòu)，水平定向攤鋪機(jī)工作時支腿支起，增強(qiáng)整車的穩(wěn)定性。目前生產(chǎn)水平定向攤鋪機(jī)的國內(nèi)企業(yè)廠家有：河北廊坊勘探技術(shù)研究所、原地礦部中地裝備集團(tuán)技術(shù)中心、徐工集團(tuán)、中聯(lián)重科、上海隧道股份有限公司、中南冶金機(jī)械廠、宣化英格索蘭公司、北京煤礦機(jī)械廠、山東探礦機(jī)械廠、重慶探礦機(jī)械廠、石油物探局裝備制造廠、河南暢通電信管道有限公司，以及部分高?？蒲性核缜迦A大學(xué)、重慶大學(xué)（含原重慶大學(xué)）、同濟(jì)大學(xué)、長春科技大學(xué)、煤炭科學(xué)研究院上海分院、中國地質(zhì)大學(xué)、上海市政研究院、浙江大學(xué)等在研發(fā)水平定向攤鋪機(jī)。在市場前景廣闊和成本降低的措施下，本設(shè)計可以達(dá)到預(yù)期的目的，具有開發(fā)價值。力求簡單和適用，采用純機(jī)械系統(tǒng)盡可能地利用最少的液壓元件來實(shí)現(xiàn)攤鋪機(jī)所具備的各種動作。此攤鋪機(jī)主要用于深基礎(chǔ)和連續(xù)墻以及水利、紡織的發(fā)展與需要，結(jié)合大口徑攤鋪機(jī)灌注樁和地下連續(xù)墻施工的特點(diǎn)，為解決在復(fù)雜地層、硬巖中成孔而研制，在設(shè)計中盡可能的簡化結(jié)構(gòu)，降低成本。這是本設(shè)計的主要產(chǎn)生原因之一。，放盡空壓機(jī)及儲氣筒中空氣。使定位可靠，防止脫落。 （3）換擋時必須先脫開離合器，使齒輪降速至將停時換擋，如換擋困難，可以讓離合器稍接合，嚴(yán)禁高速運(yùn)轉(zhuǎn)時掛擋。5. 對各機(jī)件的異常響聲、變形、發(fā)熱、冒煙、漏水等不正常情況，必須查出原因及時清除，以防事故。 安全操作注意事項 1. 使用攤鋪機(jī)前，應(yīng)先熟悉攤鋪機(jī)構(gòu)造及操作要求。 3. 防止不必要的離合動作，盡量避免在重負(fù)荷下掛合離合器，嚴(yán)禁摩擦片在負(fù)載下長時間打滑。 3. 由于長期工作、疲勞、高溫、龜裂等原因?qū)е職馓ダ匣荒苷９ぷ?，必須更換氣胎。 沖擊鋼絲繩 鋼絲繩需經(jīng)常除塵，保持清潔，并涂油潤滑；檢查繩端夾緊裝置，不允許松動；檢查鋼絲繩的斷絲、磨損、變形、銹蝕情況，必要時更換，以確保安全。理順鋼絲繩，防止早期磨損。 3. 對可疑桿件應(yīng)經(jīng)探傷后，再決定使用否。 水龍頭 當(dāng)密封處發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，應(yīng)適當(dāng)壓緊密封圈。2. 定期觀察箱內(nèi)齒輪嚙合情況，磨損情況。3. 定期檢查推力軸承間隙大小，并加以調(diào)整，避免使轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生不必要的沖擊和軸承摩損。9. 在氣溫過低或過高時鉆進(jìn)，在復(fù)雜地層中鉆進(jìn)，可適當(dāng)縮短期。5. 如發(fā)現(xiàn)漏油、漏氣、非正常漏水、及緊固件松動等現(xiàn)象，應(yīng)及時檢查和消除。軸承溫升不大于，最高溫升不大于。 齒根抗彎疲勞強(qiáng)度校核 計算公式 式中 ——復(fù)合齒形系數(shù) ——重合度系數(shù) ——錐齒輪系數(shù) = ——載荷分配系數(shù) 齒根彎曲應(yīng)力計算值 齒根許用彎曲應(yīng)力 式中 ——齒根彎曲疲勞強(qiáng)度基本值 ——壽命系數(shù) =1 ——相對齒根圓角敏感系數(shù) =1 ——相對齒根表面狀況系數(shù) =1 ——尺寸系數(shù) ——最小安全系數(shù) =許用彎曲應(yīng)力值 齒根彎曲強(qiáng)度校核結(jié)果 齒輪安全，可用。 大、小 錐 齒 輪 計 算 初步計算 （1）按齒面接觸強(qiáng)度計算 由設(shè)計公式 得 式中： 載荷系數(shù) K= 齒數(shù)比 5 轉(zhuǎn)矩： 估算時的齒輪許用接觸應(yīng)力 估算結(jié)果 （2）按齒根抗彎強(qiáng)度計算由式得： 式中 K——載荷系數(shù) 取 K= ——復(fù)合齒形系數(shù) 取= ——小齒輪齒數(shù) =18 ——齒輪許用彎曲應(yīng)力 = 式中 ——抗彎強(qiáng)度=600 ——抗彎強(qiáng)度的安全系數(shù) = =計算 取 =16 mm（3）齒輪齒數(shù) = 取 =18 幾何計算（1） 齒數(shù) =18 =518=90 （2） 分錐角 ==176。（1）齒輪作用在水平面的彎矩圖 （2）齒輪作用在垂直平面內(nèi)的彎矩圖 （3）合成彎矩圖 （4）作轉(zhuǎn)矩圖 確定危險截面及安全系數(shù)校驗計算（1） 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸及彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖、截面H處的轉(zhuǎn)矩、彎矩最大，且有花鍵槽引起的應(yīng)力集中和軸肩處的應(yīng)力，故H面處最危險，H面為危險截面。 齒輪傳動齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計算 強(qiáng)度條件 （1） 由公式 得： 式中 ——計算彎曲應(yīng)力 （） ——法面模數(shù) （mm） ——齒向載荷分布系數(shù) = = ——齒間載荷分配系數(shù) = = ——復(fù)合齒形系數(shù) 取= ——抗彎強(qiáng)度計算的重合度與螺旋角系數(shù) =計算彎曲疲勞強(qiáng)度 = （2） 許用應(yīng)力 式中 ——許用彎曲應(yīng)力 （） ——齒輪材料的彎曲疲勞強(qiáng)度基本值 （） 取 = 800 ——抗彎強(qiáng)度計算的壽命系數(shù) 取 = ——相對齒根圓角敏感性系數(shù) 取 = ——相對表面狀況系數(shù) 取 = 1 ——抗彎強(qiáng)度計算的尺寸系數(shù) 取 = ——彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù) 取 =許用彎曲應(yīng)力 故安全，可用。 （3） 大端模數(shù) = mm 取 =5 mm（4） 分度圓直徑 = =548=240 mm = =560=300 mm（5） 外錐距 = （6） 齒寬系數(shù) 取 = b == mm 取 b=55 mm 實(shí)際齒寬系數(shù) =（7） 中點(diǎn)模數(shù) =（）= mm 中點(diǎn)分度圓直徑 == mm = mm（8） 切向變位系數(shù) =0 =0 高變位系數(shù) =0 =0（9） 頂隙 5 =1 mm (GB123691990)（10） 大端齒頂高 mm =5 mm 大端齒根高 mm mm 全齒高 h==11 mm 齒根角 齒頂角 ==176。M = r/min ——復(fù)合齒形系數(shù) 取 = ——齒寬系數(shù) 取 =20 ——小齒輪齒數(shù) 試取 =19 ——許用彎曲應(yīng)力 = ——齒輪選用氣體滲碳處理的許用應(yīng)力取=1300 ——接觸強(qiáng)度計算的最小安全系數(shù) 取 = = = 1300/ = N/計算 = 試取 m = 4 mm 按接觸強(qiáng)度確定齒輪分度圓直徑與中心距 由公式 得 式中 K——載荷系數(shù) 取 K = 。表 3 1巖 石 名 稱抗 壓 強(qiáng) 度 δ（N/cm2）大理石、石灰?guī)r1000煤20